Montarea și demontarea rulmenților industriali: traiectoria forței, banda de încălzire și semnele de defectare

Excludeți orice procedură care împinge rulmentul prin organele de rulare

Rulmentul îl degradează calea sarcinii, nu scula. Forța la montare trebuie aplicată pe inelul montat și niciodată transmisă prin organele de rulare¹.

Dacă forța ajunge doar pe inelul interior, bilele pot fi presate spre inelul exterior și pot zgâria canalul de rulare, ceea ce se manifestă apoi ca zgomot în funcționare²⁸.

Inelul interior este piesa care se așază pe axul rotativ, deci este punctul natural de împingere pentru un ajustaj pe ax — dar exact de aceea inelul opus trebuie susținut, nu lăsat să preia reacțiunea prin setul de bile²¹.

Lovirea sau încărcarea directă a inelului exterior în timpul instalării degradează canalul de rulare, generează zgomot și afectează capacitatea rulmentului de a prelua sarcini externe¹⁵. Când ambele inele se montează simultan, o placă suport aplică presiune uniformă pe ambele²⁸.

Sursele nu specifică o procedură pas cu pas de susținere a inelului opus și nici magnitudinea forței de utilizat, deci aranjamentul de reacțiune este un punct de procedură de scris și verificat, nu o cifră cu sursă.

Presare sau montare la cald: ce fel de ajustaj împinge alegerea spre cald

Un rulment cu alezaj cilindric se montează în general pe ax prin ajustaj strâns, sau se încălzește pentru a-și dilata diametrul interior înainte de asamblare, ca ajustaj prin contracție¹⁵. Alegerea depinde de tipul rulmentului și de forma ajustajului.

Inelele interioare necesită de regulă un ajustaj cu strângere, iar la rulmenți mai mari sau strângeri mai mari, montarea la cald reduce riscul de deteriorare a canalului în timpul presării¹⁵.

Acesta este mecanismul din spatele preferinței: presarea unui inel mare, puternic strâns, cere o forță axială mare, și orice parte din această forță care ajunge la setul de bile sau role zgârie canalul. Încălzirea în prealabil a inelului elimină cea mai mare parte din forța necesară așezării.

La ajustaje strânse, încălzirea rulmentului sau răcirea axului simplifică instalarea¹. Dacă inelul exterior necesită ajustaj cu strângere, rulmentul poate fi în schimb răcit cu gheață carbonică pentru a se contracta înainte de montare, iar în acest caz este necesară mai întâi o tratare antirugină¹⁵.

Înainte de oricare cale, confirmați că dimensiunile rulmentului corespund carcasei și axului și că suprafețele de contact prelucrate sunt perpendiculare; dimensiuni nepotrivite sau suprafețe neperpendiculare produc excentricitate și concentrare de tensiuni la presare¹⁵.

Stabiliți o bandă de încălzire pe care o puteți susține

Practica raportată de montare este încălzirea rulmentului între 80 și 100 C pentru a-l monta pe ax cu ajustaj cu strângere²⁰.

S-a constatat că vârfuri de inducție de scurtă durată până la 225 C evită înmuierea chiar și când oțelul fusese revenit la 150 C după transformarea martensitică, iar un vârf de 230 C timp de 40 de secunde este raportat ca echivalent ca duritate cu un tratament de o oră la 150 C²⁰.

Motivul pentru care capătul superior contează este metalurgic: oțelul pentru rulmenți revenit la temperaturi joase se înmoaie în serviciul prelungit peste circa 200 C, care este limita sa maximă de temperatură de serviciu²⁰.

Un vârf scurt de inducție nu este aceeași expunere ca o baie în cuptor sau în ulei, iar sursele le tratează separat. Ceea ce sursele nu fac este să transforme vreuna dintre aceste valori într-un maxim obligatoriu pentru un tip concret de rulment.

Scrieți banda ca limită de procedură stabilită împreună cu furnizorul de rulmenți și cereți limita diferenței de temperatură și temperatura maximă de înmuiere pentru rulmentul exact pe care îl montați.

Verificați că ajustajul cu strângere nu a mâncat jocul de funcționare

Când inelul interior al unui rulment se montează pe ax cu ajustaj cu strângere, diametrul exterior al inelului interior se dilată, ceea ce reduce jocul intern de fabricație, adică cel măsurat pe banc¹⁶.

Dacă această reducere efectivă a jocului intern radial nu este calculată corect, este posibil să nu mai rămână suficient joc pe banc pentru vreun joc de funcționare¹⁶.

Un anumit joc intern este necesar pentru a preveni generarea excesivă de căldură, iar pierderea lui duce la fugă termică: funcționarea inițială generează căldură, temperatura mai mare a rulmentului produce un joc intern negativ, care generează și mai multă căldură și așa mai departe, până când rulmentul devine prea fierbinte pentru lubrificarea sa și cedează rapid¹⁶.

Aceasta este o verificare de selecție la fel de mult ca una de montare — ajustajul pe care îl specificați și clasa de joc pe care o comandați trebuie considerate împreună, iar sursele nu publică o cifră de reducere a jocului de scăzut.

Întrebați furnizorul ce reducere de joc produce ajustajul specificat la dimensiunea acestui rulment.

Scule: ce cere metoda aleasă și ce trebuie exclus

Alegerea sculelor este unul dintre factorii care afectează randamentul instalării și durata de viață a rulmentului, deci rezolvați-o înainte de începerea lucrării, nu la mașină¹³.

• ✓Folosiți scule de montare și demontare concepute în acest scop; sculele improvizate, precum bara de cupru, nu sunt recomandate, deoarece pot deforma rulmentul, deteriora organele de rulare sau provoca defectarea rulmentului [S13].
• ✓Pentru rulmenți mai mari cu ajustaje cu strângere, folosiți o presă sau un sistem hidraulic pentru o presiune uniformă, nu forță de impact [S1].
• ✓Evitați ciocănirea și forța excesivă la instalare, care pot deteriora rulmentul și componentele din jur [S1].
• ✓Când folosiți o bucșă, păstrați-o centrată și bateți ușor, pentru a evita excentricitatea sau deteriorarea [S13][S28].
• ✓La montarea simultană a inelului interior și a celui exterior, folosiți o placă suport pentru a aplica presiune uniformă pe ambele inele [S28].
• ✓Înainte de instalarea unui rulment nou, confirmați corectitudinea modelului, verificați că jocul radial corespunde cerinței aplicabile și inspectați suprafețele de ajustaj pentru zgârieturi, praf sau reziduuri de formă de nisip, curățind cu piatră de ulei sau cârpă dacă este necesar [S13].
• ✓Dacă instalați un rulment folosit, verificați suprafețele bilelor sau rolelor pentru bavuri, zgârieturi sau fisuri [S13].

Citirea semnelor că montarea sau demontarea a produs deja deteriorări

Zgomotul după instalare nu înseamnă neapărat că rulmentul este defect. Surse obișnuite includ deteriorarea canalului din încărcarea incorectă a inelului exterior, instalare excentrică, condiții slabe de presare sau lubrifiere insuficientă²⁸.

Deoarece mai multe dintre aceste cauze produc același simptom, identificarea cauzei profunde înseamnă a analiza împreună metoda de ajustare, condițiile ajustajului și lubrifierea, nu a înlocui rulmentul și a repeta procedura²⁸. Temperatura este al doilea indicator.

Un rulment care funcționează între 250 și 300 F este probabil într-un stadiu de defectare, iar durata rămasă de viață poate fi foarte variabilă; în acel moment aplicați alte tehnologii predictive precum vibrațiile, termografia în infraroșu și testarea ultrasonică și creșteți frecvența monitorizării până la luarea măsurilor corective⁵.

Categoriile de deteriorări vizibile pe care o demontare le poate confirma includ falsul brinelling, coroziunea de frecare, adânciturile, fracturile, uzura abrazivă, coroziunea și pittingul prematur de oboseală la contact¹⁸.

Sursele nu oferă praguri de acceptare pentru joc rezidual, bătaie sau vibrații, nici o mapare a cauzelor profunde pentru ștergere, eroziune electrică sau deteriorări ale cuștii și etanșării din montare, astfel încât criteriile de acceptare după montare rămân un punct verificat de cumpărător.

Consecințe comerciale și punctele de verificare pe care sursele nu le pot furniza

Procedura greșită are un cost în lanțul de aprovizionare, nu doar un cost de reparare. Într-un caz raportat dintr-o oțelărie, producătorul original a cotat patru săptămâni termen de livrare, față de livrarea în 72 de ore a unei înlocuiri cross-referenced³⁰.

Acest contrast este partea utilizabilă a cazului; rulmentul concret, rezultatul inspecției și cifra de nefuncționare sunt relatarea acelui furnizor și nu trebuie citite ca un reper de piață.

Disponibilitatea sculelor este cealaltă pârghie comercială: furnizorii au în stoc extractoare, încălzitoare prin inducție, scule de montare și demontare, scule de aliniere și termometre în infraroșu, ca cale spre instalarea și demontarea fără deteriorări¹⁹.

Unii producători de rulmenți oferă și reparații și recondiționare, inginerie de service și instruire înainte și după vânzare, o cale de considerat când istoricul defecțiunilor indică procedura, nu rulmentul¹⁸.

Nicio sursă din acest set nu spune cum se tratează o revendicare în garanție după o montare incorectă, nici nu compară costul cumpărării sculelor cu externalizarea lucrării, deci ambele trebuie stabilite cu furnizorul și cu propria dumneavoastră management de întreținere.

Unde sursele se contrazic sau tac în privința cifrelor

Niciunul dintre valorile de mai jos nu este așezat ca specificație de acest set de surse. Fiecare rând arată ce se raportează efectiv și ce să verificați înainte de a scrie o cifră într-o procedură.

Ce nu stabilesc sursele

• Nicio sursă nu dă o temperatură maximă de încălzire sau un limită de diferență de temperatură ca specificație determinantă pentru un anumit tip de rulment.
• Nicio sursă nu dă limite de forță sau de căldură la demontare, criterii de selecție a extractorului sau indicații privind punctul de reacțiune.
• Nicio sursă nu dă o procedură explicită de sprijinire a inelului opus în timpul montării prin presare.
• Nicio sursă nu dă intervale de capacitate a sculelor sau specificații de control al temperaturii.
• Nicio sursă nu dă praguri de acceptare a jocului rezidual, a bătăii sau a vibrațiilor după montare.
• Nicio sursă nu asociază cauzele-rădăcină alunecării (smearing), eroziunii electrice sau deteriorării cuștii și etanșării cu montarea.
• Nicio sursă nu abordează implicațiile de garanție ale montării incorecte și nu compară costul sculelor cu externalizarea lucrării.
• Nicio sursă nu citează un standard ISO, DIN sau specific producătorului aplicabil, sau o cerință de certificare a personalului, pentru montare sau demontare.